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戽流消能

/submerged bucket energy dissipator/
条目作者王英奎廖仁强
条目作者王英奎

王英奎

廖仁强

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最后更新 2023-04-19
浏览 209
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利用泄水建筑物末端淹没于水下的挑水坎(或消力戽),将下泄水流挑向水面,形成以漩滚和涌浪为主的戽流流态,产生强烈的紊动摩擦和扩散作用,从而消耗、分散水流能量的消能方式。

英文名称
submerged bucket energy dissipator
所属学科
水利工程

戽流流态属于面流流态的特殊形式,故也有分类标准将戽流消能归为面流消能的一种类型(图1)。

图1 戽流消能图1 戽流消能

戽流消能主要由主流向下游水面扩散,以及漩滚与涌浪中的强烈紊动、摩擦和扩散等,典型的稳定戽流可描述为“三滚一浪”,即戽内的表面漩滚、戽坎后的涌浪、戽后与河床间的底部反向漩滚和浪后下游表面的弱漩滚。戽流消能一般适用于下游尾水较深且变幅较小,下游河床和两岸有一定抗冲能力的河道。一般而言,建造消力戽比消力池简单,工程量较省。

戽流流态随着下游水位的变化而变化,当下游水位由低到高时,将依次出现自由戽流、附着戽流、临界戽流、稳定戽流、淹没戽流、潜底戽流等流态。在设计过程中,应力求在各种泄洪工况下均能形成稳定戽流(或允许部分处于淹没戽流区),避免下游低水位时出现自由挑流,更要防止下游高水位时形成潜底戽流。戽流消能工通常称为消力戽,可按结构分为连续式(实体式)和差动式(齿槽式)两种。消力戽的设计主要是确定戽的反弧半径、戽唇高度、挑角和戽底高程等参数,一般需经水工模型试验验证。

1942年美国大古力水电站工程首先采用戽流消能,此后逐渐推广开来,委内瑞拉古里水电站,日本的佐久间水电站,中国的石泉水电站(图2)、沙溪口水电站、乐滩水电站、回龙山水电站均采用戽流消能形式。

图2 石泉水电站泄洪图2 石泉水电站泄洪

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